發(fā)布時間：2019-09-10 16:00

【摘要】：目前大數(shù)據(jù)發(fā)展需要對信息傳輸能力要求越來越高,而在光纖通信中可見光范圍的光子禁帶光子晶體依然沒有很好的解決,基于取樣光纖光柵(SFG)、傳輸矩陣理論研制了新型光子晶體,采用兩種不同的介電常數(shù)材料進行交替排列的周期性結構,通過SFG傳輸理論得到設計結構反射系數(shù)、透射系數(shù)。模擬分析和測試實驗都得出以下一致的結果:設計的光子晶體結構出現(xiàn)多個反射峰,光柵長度的增加導致反射率明顯增大,反射峰數(shù)目隨著光柵長度的增加而變多,反射峰的間隔不發(fā)生變化;當增加調制深度時,帶寬明顯增加;反射譜隨著折射率調制量增加,使得反射峰數(shù)目增加,以及反射率的顯著增加,帶寬明顯變寬。研究結果對于光子晶體的推廣應用具有明顯的理論和實際意義。
【圖文】：

的1D的2元PCF，通過有規(guī)律引入多個較大缺陷，實現(xiàn)類SFG的新型PCF。測試結果表明設計的PCF可以解決好電流、電壓外加光子晶體的問題。研究結果對于光子晶體的推廣應用具有明顯的理論和實際意義。1新型光子晶體設計與模型分析1．1SFG傳輸分析SFG與典型的對稱FG基本相同，但不同的是，相移SFG是在均勻的FBG(布拉格光柵)的某點增加相移，這樣就會在反射譜鐘出現(xiàn)1個或者是多個的窗口，上述窗口的數(shù)目是由光柵相移點決定，這樣在正常的光纖反射譜表現(xiàn)為梳狀結構，在反射的窗口中會打開一個個的通道，本文采用的SFG結構如圖1所示。圖1采用的SFG結構在圖1結構中，p為結構的光柵長度，q為結構的光柵間隔長度，d為結構的取樣周期，其滿足d=p+q，，采用k=L/d表述的是結構的取樣點，采用p/d表述的是結構的占空比。采用sinc函數(shù)對SG的梳狀譜進行調制，sinc函數(shù)能夠表述為:f(z)=sincA122z()L[]B(1)上述方程中，L為結構的整個光柵長度，AB為常數(shù)，當p/d表述滿足一定條件就可以將其對應于平面光柵，于是在每一個取樣點鐘FBG的傳輸矩陣能夠表述為:f11=cosh(q(zi+1－zi))+jδqsinh(s(zi+1－zi))f12=－jκqsinh(s(zi+1－zi))f21=jκqsinh(s(zi+1－zi))f22=cosh(q(zi+1－zi))－jδqsinh(s(zi+1－zi))(2)于是整個取樣點能夠表述為F=Φ×f(3)采用的SFG反射率可以表述為Ｒ=F(2，1)F(1，1)2(4)采用的SFG透射率可以表述為T=1－Ｒ=F(1，1)－F(1，2)×F(2，1)F(2，2)2(5)1．2新型的SFG光子晶體基于SFG以及傳輸矩陣理論設計的基本結構如圖2所示，采用的是A、B兩種不同的介電常數(shù)材料進行

=cosh(q(zi+1－zi))+jδqsinh(s(zi+1－zi))f12=－jκqsinh(s(zi+1－zi))f21=jκqsinh(s(zi+1－zi))f22=cosh(q(zi+1－zi))－jδqsinh(s(zi+1－zi))(2)于是整個取樣點能夠表述為F=Φ×f(3)采用的SFG反射率可以表述為Ｒ=F(2，1)F(1，1)2(4)采用的SFG透射率可以表述為T=1－Ｒ=F(1，1)－F(1，2)×F(2，1)F(2，2)2(5)1．2新型的SFG光子晶體基于SFG以及傳輸矩陣理論設計的基本結構如圖2所示，采用的是A、B兩種不同的介電常數(shù)材料進行交替排列的1D周期性結構，A、B的介電常數(shù)分別為εa、εb，設計結構的周期d=a+b，a、b則分別表述的A、B兩種材料的厚度。光頻率為ω的光入射到圖2所示的周期結構，采用1．1節(jié)的SFG傳輸矩陣理論模型，得到設計的新型SFG光子晶體結構反射系數(shù)r和透射系數(shù)能夠表述為如下模型:r=Aη0+Bη0ηN+1－C－DηN+1Aη0+Bη0ηN+1+C+DηN+1(6)其反射率:Ｒ=r2t=2η0Aη0+Bη0ηN+1+C+DηN+1(7)其透射率:T=t2上述方程中有如下關系δ=k0zi幡與osθη=ε/i幡

本文編號：2534118